Thomas Talhelm的这个自制空气净化器靠谱么?

总觉得看起来略扯……连个预过滤都没有真的大丈夫?


【 自己做一部空气净化机, 只花 166元! 】 弗吉尼亚大学博士生Thomas Talhelm 是一名在京的富布赖特学者,他和朋友们饱受雾霾摧残。为此,他做了大量研究及数据分析,以最低的成本打造了一部有效的空气净化器。
http://weibo.com/2364729802/AqCWSrrz2

推荐  (0) | 24人关注关注
9个答案
69 1

Sheldon理论物理博士,科学松鼠会成员

2014-01-06 23:33

作为一个常年学习理论的人,我很钦佩作者能够动手实践。

从DIY角度看,他的作品达到了目的。不过我注意到他的DIY作品正在网站上出售,从商用角度看,个人觉得他的作品还有需要改进的地方。

1. 注意PM2.5的定义

先说测量仪器Dylos DC 1100 Pro,它显示两个数值是每0.01立方英尺(283毫升)的空气中颗粒物的数量(左边是大于0.5微米的颗粒物,右边是大于2.5微米的颗粒物)。



(图:Dylos的说明书)

作者在网站中将前者叫做PM0.5,后者叫PM2.5,这是不对的。关于空气质量的报道中说到的PM2.5一般是指“空气动力学特征与直径小于或等于2.5微米且与密度为1克/立方厘米的球形颗粒一致的颗粒物”(摘自《关于PM2.5的10个问答》)。所以,我们最好按照Dylos的说明书,叫做小颗粒和大颗粒。

2. 风扇的噪声及颗粒物感应器

作者目前有两个DIY作品,它们的不同之处在于风扇。原始的DIY作用使用台式转页扇,从价格和外形推断,可能是如下型号。请注意它的额定功率(50W)和噪声值范围(=<61dB)。

第二个DIY作品“大炮”将风扇换成了涡轮式的空调循环扇,从价格和外形推断,可能是如下型号。


我没有搜到后者的官方噪声数据,只好引用网友评论,如图:

单从选择风扇的角度说,当然是在噪音和功率能够接受的前提下,风量越大越好。能把人从睡眠中唤醒的噪音大约在40分贝到70分贝之间。这两款DIY作品实际工作时有多大噪音不好说。

实际生活中使用空气净化机时,我们往往会在睡觉时开启噪音最低、风量最小的档位,但前提是我们已经开了一会噪音较大、风量最大的档位,确保室内空气已经足够洁净。如何判断室内空气已经干净了呢?我们需要一个能够较准确地测量颗粒物浓度的感应器作为参考。当然,作者那款近2000元的Dylos已经够用了,可惜价格较高,违背了廉价的初衷。

当然,你也可以DIY一个感应器(《自制Arduino检测器,随时关注空气质量》),甚至可以再DIY一个自动调节风扇档位的控制系统。不过成本和难度要比仅仅把风扇和HEPA滤网放在一起增加不少了。

3. 需要增加初效滤网

家里不可能无时不刻都保持一尘不染,如果让尘土和颗粒物都被HEPA滤网拦截,那么HEPA滤网的负担会很重,寿命会降低。所以,最好增加一个初效滤网。



(图为我家的SciX用了一个月的初效滤网。刚买到时是纯黑色的,现在看到的灰白色部分其实是尘土和毛絮、头发。注意把你的液晶屏幕扶正了看。)


而且,初效滤网和HEPA滤网最好不要放在风扇的出风口,而要放在进风口。试想,如果脏空气每天先经过风扇再被滤网拦截,那么风扇也会像上面那张图一样积满灰尘,导致更多问题。


4. 多久更换一次HEPA滤网?

HEPA滤网使用一段时间之后,效率会慢慢下降。(补充:HEPA滤网的使用周期跟使用的环境,开机时间,风量和滤网有效面积有关,很难一概而论。)我见过最极端的情况,空气净化机买了2年以后都舍不得换滤网,结果测得该净化机出风口的小颗粒物高达18000个每0.01立方英尺。所以,DIY作品需要通过数据告诉大家,在什么条件下使用多久之后就要更换滤网。顺便说一句,某些商用空气净化机,尤其是进口的,号称HEPA滤网的寿命是1-2年,我认为有夸大嫌疑,需要数据支持。(补充:也有可能是进口净化机原先销售的地区的空气质量比较好,滤网确实可以用那么久。)即使你买了口碑极好的空气净化机配套的很贵的滤网,也不要等那么久才更换。


5. 为什么不考虑活性炭滤网?

我曾跟朋友去过几个中国较典型的办公室、会议室和家庭测量空气质量,每次都会遇到释放大量甲醛的家具,而且有些家具号称已经使用了十年。所以,DIY作品要想走向商用,也需要考虑许多中国室内环境去除甲醛的需求。但是,活性炭滤网也不是随便买一个就可以。据一位DIY过包含活性炭滤网的空气净化机的朋友说,有些活性炭滤网会不断掉粉,把净化机周围弄得黑乎乎的,洗都洗不掉。而且,加上活性炭滤网之后你又要考虑它的过滤效率和使用寿命的问题。


6. 第一个DIY作品的工作效率过低

看看最近某些大城市的颗粒物浓度,常常在100微克/立方米以上,有些甚至达到500微克/立方米。如果买了一台空气净化机(花钱买和自己DIY自己用是不一样的),我们追求的目标不仅仅是让空气稍微干净一些,而是开机之后尽快达到35微克/立方米(国标)或更严格的10~15微克/立方米(WHO准则值或美标)。

在购买一款空气净化机之前,我们如何知道它能否胜任自己的室内环境呢?千万不要只看它声称的“适用面积”,而要参考它标注的洁净空气量值(CADR值)。由于室内环境的形状、门窗、家具数量、布局和净化机摆放位置各有不同,我无法确切地告诉大家多大的CADR值对应多大的使用面积。(补充:通常人们会用CADR/10来估算使用面积,但我不确定其合理性。)我只能说,如果你住的地方比厕所大的话,还是尽量买CADR值大一些的产品吧。

DIY的作者并没有用标准方法测量他的DIY作品的CADR值。不过,我们可以看一下他第一个DIY作品,在13.5平米的房间里,在DIY作品的正对面放了测量仪器,结果如下。


可以看到,横轴的单位是小时。我也用Dylos在16平米的房间里测过的空气净化机的效率,开三档(一共有五档),Dylos的初始值是(31141,1141),16分钟后就降到了(5100,168)。和我家那台机器的三档相比(是根据我的朋友@SciX 自己DIY的一台工程机量产的),这台DIY作品还有很大提高空间。[补充,作者在他的博客上公布第一台DIY作品最大功率时的噪音是52分贝。相比之下,SciX三档的噪音是50分贝。]



(2013年11月8日下午在约16平米的房间相隔16分钟的测量结果)

实际使用中,除了睡觉之外,我们不可能一直呆在一个房间里不开门也不开窗,否则的话二氧化碳浓度会超标。但在PM2.5浓度超过标准数倍时,一开门一开窗,测量仪器上的读数就会快速上升,看得人心惊肉跳。这个时候,我们需要净化机在前文所述的感应器的指令下,迅速从低档位切换至高档位。如果一台机器的CADR值比较低,那么即使一直开机,可能也无法将人们能正常活动的房间彻底净化。

这个DIY图表还有一个问题,作者说他把Dylos放在了房间里与DIY作品相对的另一角。据我的经验,在这样的位置上人能够明显感觉到风扇吹出的风。这个位置上的PM2.5浓度显然比房间其他一些地方的PM2.5浓度下降得快一些(我也测过)。所以,作者给出的图表还需再做改进,追求最大程度地反映整个房间的空气质量变化的全貌。

7. 第二个DIY作品的使用效果需进一步测量

第一眼看到作者的第二个DIY作品(“大炮”)的数据时我吓了一条,天哪,从未见过工作效率这么高的机器。(补充:这跟实验时初始浓度比较高也有关系。而且作者把横轴安排的比较紧密,使人看起来曲线很陡峭。)但是作者说,这些数据来自1平方米的浴室中的实验结果。这跟日常生活的场所条件相差太大。考虑到前文说的开门开窗的问题,建议作者还是在更贴近日常生活的条件下测试效果吧。

顺便黑一句某著名品牌的某型号,曾经看到广告说它甲醛去除率达到99.7%(数据记不清了)。上官网一看,原来实验方法是在2立方米的实验舱内开机2小时。你家花几千块钱买一台空气净化机打算放衣柜呢?(补充:有朋友提出,除甲醛能力也可以测量相应的CADR值,而且不受实验舱体积的影响。,所以这种测量办法是可以接受的。)

总结:

以上只是我对这两个DIY作品的个人拙见。也许在空气净化行业的专业人士看来,这两个作品还有更多需要改进的地方。总而言之,我很欣赏作者能够动手实践,但是我希望大家能够客观认识DIY作品能够带给我们什么,无法带给我们什么。如果我们想推进空气净化行业的发展,让更多人用上更好更便宜的空气净化设备,最好还是设法走在别人的前面,而不是简单重复别人走过的路吧。

26 0

我买了他的一代产品,比自己采购组装贵几十块。
我家基本上不开窗通风,效果确实是有的,即使是二三十平米的房间,只是效率稍微差点。在hepa前面测量pm2.5只有20左右,跟市面上的大部分hepa过滤器是差不多的。揣测大部分的市售hepa过滤器使用的应不是true hepa。
噪音确实大,会影响睡眠,开第一档晚上睡觉也会被吵醒一到两次。
不知道是滤网太薄弱了还是没有粗滤的原因,滤网脏的比较快。
冷嘲热讽的喷子们,这个是我当时能找到的最便宜的HEPA空气净化器方案,无论是机器还是耗材,而且很容易的可以购买到,动手能力差的人也能做出来。喷他的时候想想普通中国人一个月赚多少钱,想想你或者有其他人做的比他好么,那个3000多的"科学家做的净化器”性价比高么?
对于普通人来说,我不建议现在购买这个diy产品。目前淘宝上有一大堆700元左右的廉价空气净化器,耗材一两百,销量很大。我没买过,但估计应比这个diy的好,起码是有模具的,漏风噪音都会小一些。另外有一些一千多的风量和滤网面积都会大一些,对于pm2.5来说再贵的就不推荐了,不差钱的另说。空气净化器的门槛并没有比风扇高很多,现在国内卖4000的夏普在日本只卖1200。很多小家电厂商都在进入这个市场,应能把价格进一步拉下来,等空净市场进一步壮大成熟后,这种粗糙的diy产品就不会有人用了。

11 0

scythe7三只脚的猫

2014-01-07 15:04

纠正几个问题

一、这种价格和规格的,不是HEPA,只是中效过滤器。但是对付PM2.5,使用中效已经足够了,不需要HEPA。使用HEPA这个名字,更多的是赚人眼球,体现高大上。另,虽然美国是空气净化的发祥地,但美国对过滤器的规格标识是和国际标准不同的,同一款过滤器,在ISO是中效,在美国标准就可以是HEPA。这也体现了更多的“美国人不认识公制单位”(来自生活大爆炸Amy对Sheldon的吐槽)和商业噱头心理。

二、轴流风扇比较容易买,但是由于叶型的关系,风压特别小,在被过滤器阻挡之后,能够有效流动的风量是很小的,也相对容易产生噪音。特别是如这位的图片中,风扇轴戳破了滤网,边缘也没有密封,整个设备的漏风量是巨大的,可能只有一小半空气是通过滤网吹出去的。因此整体过滤效果并不好,可能实际过滤效率在50%以下。

三、实验没有对照组,很可能空气质量的改善是因为静置或者室外空气自然改善。。。。。之前有人做过类似实验,但没有空气过滤设备,只是观察香烟造成的PM2.5在静置48小时后的残留量,其实也有50%以上的衰减。

7 0

箱子中的薛定谔化工学士,学士后

2014-01-07 15:02

其实这个设计没有理论上问题,(这不算什么厉害设计吧,我表弟,一个高中生就开始考虑做一个吸附二手烟过滤器了)。
空气过滤器原理很简单,要做好就要解决一些工程学上的问题。
这个应该采用抽气式的设计会比较好吧(过滤网在气流上风方向):灰尘吸附面气流会比吹气式要稳定,不要容易掉落。气压稳定,不会出现局部不均。另外,这样对于叶片电动也会比较好,不会积累灰尘。
显然轴流式的风扇远没有离心式风扇的压力大,所以市面产品几乎都采用离心式风扇。
PS:这个博士应该不是工科生,做工程基本上看不起这些小儿科DIY。。。。【抠鼻】

7 0

法国游客能源工程研究生 半专业工程师 生物学爱好者

2014-01-07 20:58

我在学校学的是能源专业,但是现在工作却是机械设计……个人意见是制作太粗糙,自己DIY也就算了,推广甚至出售就说不过去了。这东西用我们老板(30年以上经验的机械设计师,瑞士人)的话说就是“artist”,而不是“industrial”,“自己修修补补的东西自己用就行了,拿出去给别人就不好了”。

至于效果,虽然我专业不是这方面的,但是课程内容中这些相关的东西也都有一些,我个人非常同意楼上@三只脚的猫的回答,以及@磨刀霍霍向猫粮引用的知乎上的意见,缺少对照,测试设备过于“简陋”,这些问题都使得这个测试结果可以说明一些问题,但是并不真正具有说服力(即证明“我家产品就是比别人的厉害”这类说法的能力)。

概括一下我个人的看法就是:感兴趣的话就自己折腾一套部件拼起来玩玩,效果肯定是有一些的,但是到底有多管用真的很难说,不过反正就是玩玩嘛……

5 0

磨刀霍霍向猫粮物理学博士生 纯正土鳖

2014-01-07 16:26

知乎上讨论了很久了,相关专业人士以反对意见为主。主要观点大致整理下

反对意见

1,Smart Air在其官方网站上的术语使用极其不当。
PM2.5以及PM0.5的定义错误,“创始人长期回避这一定义上的问题,从未更改这些名词,我无法给这种行为和态度予以“理解”“鼓励”和“温和提议”。”
作为DIY是无伤大雅的噱头,作为商业产品是带有主观恶意的忽悠。


2,Smart Air对于去除效率的测试十分不严谨。
测的数据从定义到数值都是错的:定义错误(大于等于还是小于等于、质量分数还是数量分数)、没测背底(室内外变化、室内开不开的区别)、测试方法有误(正对面、侧面的数据误差)、没有寿命数据
"你如何证明自己去除的不是粗颗粒而已?"
"没有人说质量更重要。但是你们比较的对象是基于质量。数量和质量的关系跟粒径分布有关。同样的粒径分布当然相关性高。但是经过了过滤装置的已经不可能具有相同的粒径分布。"
“PM10对人体有危害,确实。不过PM2.5危害更大,可是你没测呀。”

3,作为DIY,有动手价值;作为商业化产品,实际性价比不足。

“就算在不考虑风扇叶片数,不考虑过滤效率的差异,不考虑空气循环的区别,一个Blueair 503顶4个Smart Air,考虑以上因素之后大概相当于多少个,这个就没法算了,相互制约的条件太多,只有靠测试才能知道。这个测试不是靠简单的一个手持仪器在家里就可以完成的。”


4,噪声、高功耗等负面影响

支持意见

1,
这位心理学博士给出的测试数据和测试方法,与专业的测量结果具有一定的正相关(当然,不是线性),可以当做一种廉价的方案 。

2,
“作为一种便宜的空气净化装置,即使不能达到90%过滤的效果,即便是80%或者更低的过滤效果,也是可以接受的嘛。”
毕竟如今空气污染指数经常严重、重度污染,哪怕只净化到中度和轻度也是有意义的。。。

ps
毕竟人家是社会心理学的博士(北师大张学民教授名下,研究成果里11年有挂他名的文章),折腾diy值得佩服,拿这么个破玩意儿(以及同样被喷的改进型大炮)出来当商业化的卖,相当的精准营销啊。


http://www.zhihu.com/question/21951887

http://psych.bnu.edu.cn/www/index.php/Web/shizi_de_de/tid/132/id/33http://psych.bnu.edu.cn/www/index.php/Web/shizi_de_de/tid/132/id/33

0 0

话说买个小的工业用鼓风机效果会比较好吧。

单纯过滤有点浪费,应该接电脑机箱上做冷却装置。

0 0

low-tech早退工程师

2014-06-24 18:24

必须靠谱。

虽然说有这样或者那样的缺点,但是有缺点的战士终究还是战士,毕竟他打破了空气净化器的神话!

但是大家反馈了这么多问题,他这么久还没有推出第三个DIY作品,可能是有点偷懒了。

0 0

一篇diy的文章,动了多少人的奶酪!!!它的成本到底有多少,只有写文章的人知道!!!!

查看更多

添加回答

登录 后回答问题,你也可以用以下帐号直接登录

相关问答

关于我们 加入果壳 媒体报道 帮助中心 果壳活动 家长监控 免责声明 联系我们 移动版 移动应用

©果壳网    京ICP证100430号    京网文[2018] 6282-492号    新出发京零字东150005号     京公网安备11010502007133号

违法和不良信息举报邮箱:jubao@guokr.com    举报电话:18612934101    网上有害信息举报专区    儿童色情信息举报专区